重復頻率脈沖功率電流源的研究.pdf

1、脈沖電流源主要應用在微波、受控核聚變、大功率能量發(fā)生器、生物醫(yī)療、新材料制備、環(huán)保等領域，與國防科技以及民生息息相關。因此，近年來脈沖電源已成為電源領域的研究熱點。本文對重復頻率的脈沖電流源進行深入的研究，針對脈沖電流的寬度和上升沿設計了一種方案，來解決脈沖電流寬度不夠窄和電流上升沿不夠快的問題。
　　對脈沖功率電流源系統(tǒng)展開研究，該系統(tǒng)由一個 DC-DC初級功率變換器、一個儲能電容陣和一個脈沖功率放電拓撲三部分構成。初級變換器拓

2、撲采用buck級聯(lián)推挽電路，脈沖功率放電拓撲采用主開關管在低端的buck拓撲，并另外加入兩個開關管和二極管組成脈沖控制開關和能量回饋二極管，來產生脈沖電流。
　　詳細分析所設計的buck級聯(lián)推挽變換器和脈沖功率放電拓撲的工作原理，針對系統(tǒng)能量損耗問題，研究buck變換器的同步整流的方案；重復頻率脈沖電流源具有相應能量回饋電路，在保證良好動態(tài)響應的同時效率也有所提升。
　　對buck級聯(lián)推挽變換器電路進行參數(shù)設計，包括推挽變壓

3、器、功率電感等主要器件的選取，并建立電路的小信號模型。設計平均電流控制方案對電路進行閉環(huán)控制，最后采用無源補償網絡進行反饋補償，結果表明所設計的平均電流控制方案有效實現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
　　針對脈沖功率放電拓撲展開研究，對控制電路以及電感電容選取進行詳細分析，電流采樣電路十分簡單準確；滯環(huán)電路實時跟蹤電感電流變化，提高了系統(tǒng)動態(tài)響應；控制邏輯電路采用時序控制，確保每個脈沖的可重復性。論述影響脈沖電流寬度和上升沿速率的因素，對脈沖